基于Pro／Engineer智能出模系统

铸 造 技 术!#$%&()*+$,-基 于.&/$)&的 智 能 出 模 系 统李 任 辉 ， 印 飞 ， 王 国 祥 ， 季 明 涛 ， 杨 江 波 ， 乐 书 华（ 上 海 交 通 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 上 海!#）摘 要 ： 针 对 当 前 我 国123应 用 的 日 益 普 及 和 推 广 ， 而 二 次 开 发 严 重 滞 后 的 现 状 ， 利 用405#6,1$%7的 集 成 开 发 环 境 （83/） 和.&/$)&的 二 次 开 发 模 块.&(,90:开 发 了 智 能 出 模 系 统 ， 对 基 于.&/$)&的 二 次 开 发 进 行 了 积 极 有 效 地 探 索 。关 键 词 ：123；.&/$)&；.&(,90:；41$%7； 模 具 ； 二 次 开 发中 图 分 类 号 ：(.&文 献 标 识 码 ：2文 章 编 号 ：&;#%(（!）!;);#!#$%&(%#$)*+%&,-*+./#(012$%3452%+*#,-*6#(#%-*+,-./012，3+45748819/:2;?1F?0随 着 我 国 工 程 的 普 及 和 推 广 ， 在 许 多 企 业 转 化 为 现 实 生 产 力 。 许 多 企 业 已 从 手工 绘 图 转 化 为 计 算 机 绘 图 ， 大 大 缩 短 了 产 品 的 设 计 周期 ， 提 高 了 企 业 的 市 场 竞 争 力 。 但 是 不 少 企 业 对 识 还 仅 仅 停 留 在 绘 图 阶 段 ， 从 而 使 的 效益 尚 未 得 到 充 分 发 挥 ， 具 体 表 现 在 以 下 几 个 方 面 ： 相 似产 品 的 多 次 重 复 造 型 、 产 品 信 息 的 集 成 化 程 度 不 高 ， 信息 交 换 标 准 不 统 一 、 信 息 的 共 享 程 度 低 等 。 不 少 单 位斥 巨 资 购 买 了 高 档 的 ， 由 于 这 些 软 件 大 都 是通 用 的 机 械 工 程 软 件 ， 要 使 其 真 正 充 分 发 挥 功 效 ， 缩 短模 具 的 生 产 周 期 ， 还 须 根 据 各 单 位 的 自 身 情 况 ， 扩 展 或定 制 通 用 系 统 的 功 能 ， 开 发 出 满 足 企 业 自 身需 要 的 专 用 。 为 此 ， 笔 者 结 合 目 前 开 发 的 智能 出 模 系 统 来 探 讨 基 于. 软 件 。 其 以 单 一 数 据 库 、 参 数 化 、 基 于 特 征 、全 相 关 联 等 概 念 ， 曾 引 发 机 械 设 计 自 动 化 领 域 的 革 命性 变 化 ， 是 目 前 最 优 秀 的 且 最 具 名 气 的 机 械 设 计 自 动化 软 件 之 一 。99 针 对 其 产 品.;!进 行 信 息 交 互 的 桥 梁 和 纽 带 ， 提 供 了 大 量 针 对!#$%&%(低 层 资 源 调 用 的 库 函 数 和 头 文 件 ， 外 部 实 用程 序 可 以 籍 此 以)种 安 全 、 可 控 的 方 式 与!#$%&*%(数 据 库 及 其 各 应 用 模 块 进 行 信 息 交 互 。 智 能 出 模系 统 就 是 利 用+,-./011234的 集 成 开 发 环 境 和!#5#/67（+8434） 软 件 开 发 工 具 开 发 而 来 的 。!#9.:/; 在 实 际 应 用 中 遇 到 的问 题 ， 笔 者 利 用 自 己 长 时 间 应 用!#$%&%(软 件 的经 验 ， 对 该 软 件 进 行 二 次 开 发 ， 建 立 了 智 能 出 模 系 统 。目 前 大 型0=软 件 在 实 际 应 用 的 问 题 主 要 是 重 复 造型 和 模 具 的 管 理 。 实 际 上 ， 对 于 同 一 系 列 或 类 似 的 模具 除 一 些 主 要 参 数 不 同 外 ， 而 其 余 的 辅 助 参 数 大 都 相同 。 所 以 解 决 重 复 造 型 关 键 就 是 参 数 替 换 技 术 ， 目 前0=的 软 件 大 都 是 参 数 化 或 变 量 化 的 系 统 ， 同 时 几 乎所 有 的 大 型0=系 统 都 提 供 了 二 次 开 发 模 块 支 持 对模 具 参 数 处 理 ， 完 全 可 以 选 择)个 参 数 化 的 软 件 系 统 ，通 过 对 其 进 行 二 次 开 发 ， 来 解 决 重 复 造 型 问 题 。 模 具的 管 理 则 主 要 是 为 用 户 提 供 对 软 件 模 具 数 据 库 管 理 的功 能 。 一 般0=软 件 的 二 次 开 发 模 块 都 提 供 访 问 其模 具 的 数 据 库 的 功 能 ， 这 样 完 全 能 够 提 供 用 户 非 常 友好 的 模 具 数 据 库 管 理 界 面 。 智 能 出 模 系 统 就 是 为 满 足既 能 实 现 快 速 出 模 ， 同 时 又 能 有 效 管 理 大 量 的 模 具 组件 库 和 装 配 库 这 样 的 功 能 需 求 而 开 发 的 。 该 系 统 可 大大 提 高 模 具 的 设 计 和 制 造 效 率 ， 同 时 使0=系 统 的 功效 得 到 充 分 发 挥 。智 能 出 模 系 统 包 括 两 个 功 能 模 块 ： 模 具 的 设 计 和模 具 的 管 理 。 下 面 分 别 对 它 们 进 行 阐 述 。8?)模 具 设 计模 具 （ 产 品 ） 设 计 一 般 分 为 两 种 ：)种 是 创 新 设 计 ；另)种 是 类 比 设 计 。 若 以 前 尚 未 设 计 造 过 型 与 新 模 具类 似 的 模 具 ， 可 采 用 创 新 设 计 法 来 完 成 新 模 具 的 设 计和 造 型 。 可 运 用!#$%&%(提 供 的 原 有 功 能 模 块 来实 现 （ 因 为!#$%&%(在 这 方 面 已 提 供 了 强 大 的 功能 模 块 ） 。 最 后 将 生 成 的 模 具 加 入 到 模 具 模 板 中 去 ， 以便 今 后 类 似 模 具 重 用 其 信 息 。 若 曾 设 计 过 与 新 模 具 类似 的 模 具 ， 可 采 用 类 比 设 计 法 来 生 成 新 模 具 。 因 新 模具 的 设 计 与 原 有 类 似 模 具 的 设 计 大 同 小 异 ， 为 此 可 充分 利 用0=软 件 的 参 数 化 特 性 ， 以 已 有 类 似 模 具 为 模板 ， 重 用 两 模 具 间 的 相 同 部 分 ， 对 相 异 部 分 可 通 过 参 数替 换 来 完 成 ， 这 一 步 可 由 计 算 机 来 自 动 实 现 ， 这 样 就 可很 方 便 地 实 现 模 具 的 设 计 和 造 型 的 自 动 化 。模 具 设 计 部 分 的 主 要 功 能 ：（)） 判 定 系 统 中 是 否 有 与 新 模 具 相 匹 配 的 模 具 模板 。 若 有 则 转 （8） ； 否 则 转 （） 。（8） 判 定 系 统 的 该 模 具 模 板 中 是 否 有 相 应 的 模 具与 新 模 具 相 匹 配 。 若 有 直 接 调 用 出 来 即 可 ； 若 无 ， 系 统提 示 用 户 输 入 有 关 的 替 换 参 数 信 息 ， 随 后 系 统 会 自 动进 行 参 数 替 换 及 重 新 生 成 （A(&(%( 工 作 。 系 统 还会 将 新 生 成 的 模 具 加 入 到 相 应 的 模 具 模 板 中 去 。（） 若 在 系 统 中 找 不 到 相 应 的 模 具 模 板 ， 就 要 通过 工 艺 分 析 和 设 计 计 算 来 设 计 新 的 模 具 ， 并 生 成 该 模具 的 三 维 装 配 图 。 在 设 计 新 模 具 时 ， 须 提 供 模 具 代 码 、名 称 、 密 码 等 信 息 ， 以 及 设 计 文 件 的 存 储 位 置 等 信 息 ，以 便 系 统 安 全 、 有 效 地 管 理 各 类 信 息 。 为 以 后 重 用 该模 具 的 有 关 信 息 ， 系 统 将 提 示 用 户 输 入 为 该 模 具 创 建新 的 模 具 模 板 所 需 的 信 息 ， 系 统 将 根 据 这 些 信 息 生 成新 的 模 具 模 板 。 智 能 出 模 系 统 的 总 体 设 计 ， 如 图)所示 。图)智 能 出 模 系 统 的 总 体 设 计 图9&3) 5B(#C(./D(,&%&,6(7F#%7(/&(%7:#D(/F#&,;,7(:8?8模 具 管 理模 具 管 理 主 要 用 于 模 具 组 件 库 和 三 维 装 配 图 库 的维 护 ， 以 及 各 模 具 的 协 调 管 理 和 所 有 与 模 具 设 计 有 关的 信 息 管 理 。 其 以 模 具 库 为 底 层 支 持 ， 以 模 具 的 相 关数 据 作 为 管 理 对 象 ， 以 产 品 结 构 树 为 组 织 核 心 ， 把 定 义最 终 模 具 的 所 有 工 程 数 据 和 文 档 联 系 起 来 ， 实 现 模 具数 据 的 组 织 、 控 制 和 管 理 ， 并 在 一 定 目 标 或 规 则 约 束 下向 用 户 提 供 模 具 有 关 信 息 ， 如 图 形 信 息 和 材 料 清 单 等 。模 具 管 理 的 核 心 是 模 具 组 件 库 、 三 维 装 配 库 以 及 与 模 铸 造 技 术 88448李 任 辉 等 ： 基 于!#$%&%(!的 智 能 出 模 系 统具 模 板 等 相 关 信 息 的 维 护 及 协 调 管 理 。模 具 管 理 部 分 的 主 要 功 能（!） 查 询 检 索 按 模 具 属 性 ， 对 企 业 已 有 模 具 信息 进 行 分 类 与 组 织 ， 并 建 立 模 具 与 制 件 的 紧 密 联 系 ， 为最 大 限 度 地 利 用 现 有 设 计 成 果 ， 完 成 新 模 具 的 设 计 提供 支 持 。 也 为 对 模 具 库 的 管 理 和 操 作 等 提 供 支 持 。 可查 询 系 统 中 的 现 有 的 各 种 模 具 信 息 。（） 修 改 在 授 权 的 情 况 下 ， 允 许 用 户 修 改 现 有模 具 的 代 号 、 名 称 、 存 放 路 径 、 密 码 以 及 修 改 模 具 的 构成 和 构 成 件 的 信 息 及 相 关 信 息 。（#） 删 除 在 授 权 的 情 况 下 ， 允 许 用 户 从 模 具 库中 删 除 指 定 模 具 。（$） 出 图 完 成 有 关 标 注 ， 实 现 模 具 装 配 图 和 模具 零 件 图 的 规 范 输 出 。!智 能 出 模 系 统 应 用 实 例笔 者 用 开 发 的 智 能 出 模 系 统 完 成 了 对%&()*系列 活 塞 模 具 出 图 。 在 成 功 的 创 建 好 该 模 具 模 板 之 后 ，通 过 相 关 参 数 替 换 就 能 够 得 到 该 系 列 的 任 何 模 具 ， 从而 大 大 节 约 了 出 图 时 间 ， 提 高 了 生 产 效 率 。 图是 该系 列 模 具 的 芯 模 装 配 件+,-./0+图 ：图模 具 的 芯 模 装 配 件+,-./0+1)23 4556789:)(2:;?&()*?*5A&8)(:5;8结 束 语目 前 我 国 正 处 在 应 用 的 大 发 展 时 期 ， 许多 企 业 都 已 开 始 由 传 统 的 手 工 绘 图 转 向 用 大 型 的 计 算 机 绘 图 。 为 了 更 有 效 地 利 用 现 有 软 件 、硬 件 资 源 ， 必 须 重 视 软 件 的 二 次 开 发 。 通 过扩 展 现 有 系 统 的 功 能 来 满 足 企 业 自 身 实 际需 要 将 是 今 后 的 方 向 。 目 前 几 乎 所 有 的 大型 都 提 供 了 二 次 开 发 模 块 ，-;9+(2)(55;作为 先 进 的 机 械 设 计 自 动 化 系 统 ， 其 二 次 开 发 工 具-;94998D)*功 能 非 常 强 大 ， 用 户 可 根 据 需 要 开 发 自 己的 基 于-;9+(2)(55;的 应 用 。 笔 者 当 前 开 发 的 智 能 出模 系 统 ， 在 实 际 使 用 中 非 常 有 效 ， 大 大 缩 短 了 出 模 时间 ， 提 高 了 生 产 效 率